– Рашид Абдуллович, а есть ли у специалистов в области геотехники взаимодействие с нашими, отечественными, архитекторами и строителями?

– Вопросы устройства фундаментов это крайне важные и специализированные вопросы. Скажем, одно и то же типовое здание, к примеру, 16-этажное, построенное в Озерках или в районе озера Долгого, может иметь совершенно разные фундаменты. И это частое явление. Поэтому на Западе специалисты по фундаментостроению являются непременными членами триады: архитектор, инженер-конструктор и геотехник.

У нас, к сожалению, геотехники как-то больше на «подтанцовке» у строителей и архитекторов, и это рождает много проблем. Архитекторы и строители «сажают» здание в какой-то части города и только потом предлагают геотехникам: придумать такие решения, которые не повлияют на окружающую застройку. А ведь это не всегда просто!

Чтобы отрыть глубокий котлован, необходимо прежде сделать надежное ограждение – шпунтовое либо какое-то другое. И уже только одно погружение шпунта в грунт (даже самым щадящим методом – вдавливанием) часто приводит к тому, что на наших слабых грунтах здания могут получать осадку до 20 миллиметров.

А когда начнем копать котлован? А когда будем устраивать сваи и развернем строительство? А когда дело дойдет до извлечения шпунта? На всех этих этапах осадки зданий окружающей застройки могут значительно увеличиться...

– Разве на этот счет нет никаких нормативов?

– К сожалению, только сейчас этот вопрос начинает серьезно прорабатываться в технических документах. Например, в ТСН 50-302-(1996) 2004 – территориальных строительных нормах по проектированию и устройству фундаментов в нашем городе, опираясь на которые мы в основном теперь и занимаемся подземным строительством, – говорится о том, что при новом строительстве и при реконструкции старых зданий города надо учитывать так называемую зону риска. Эту зону можно рассчитать – или в крайнем случае принимается участок в радиусе 30 метров. Это та зона, в которой здания могут получать значительную дополнительную осадку. При этом необходимо рассчитать, не только какую осадку получит новое проектируемое сооружение, но и осадку тех зданий, которые его окружают. Нашло это отражение и в только что выпущенном новом актуализированном СНиПе.

– И строительные компании следуют этим нормам?

– Серьезные компании – да, они уже сейчас заказывают не только обследование зданий окружающей застройки, но и геотехнический мониторинг: ведение наблюдений за осадками строящегося здания и окружающей застройки, а часто и так называемое геотехническое сопровождение. Это когда вы, получив данные в ходе мониторинга, анализируете их и в случае каких-либо опасных значений разрабатываете технологические или конструкторские решения, предотвращающие опасные последствия.

– И у вас наверняка есть характерные примеры?

– Да, вот хотя бы два здания по Невскому проспекту – номера 55 и 59. Между ними находится здание Невский, 57, всем известная гостиница «Невский Палас». Когда в 1992 году начиналось его строительство, предполагалось, что под ним соорудят четырехэтажный подземный паркинг. Мы с коллегами уже предупреждали, что в Петербурге нет достаточного опыта сооружения таких котлованов в непосредственной близости к старой застройке. Но тогда главенствовала идея, что иностранцы нас научат и выведут из тьмы. И отмахнулись: пригласим, мол, зарубежные фирмы!

В конце концов, видимо, в силу финансовых причин решили сделать под «Невским Паласом» паркинг более скромный, двухуровневый. Для того чтобы вырыть под него котлован, было предложено сделать ограждение из так называемых буронабивных секущихся свай диаметром 80 сантиметров и длиной 21 метр, доходящих до слоя морены. Администрация города пригласила для этой работы специалистов австрийского филиала хорошо известной германской фирмы «Бауэр», имеющей свое оборудование и делающей качественные сваи.

Однако иностранцы не знали или попросту не учли питерскую специфику. Я часто говорю, что наши грунты похожи на студень. В состоянии покоя они со временем упрочняются. Это как застывший гель: на его поверхность можно даже поставить стакан воды – и он его удержит. Но стоит вам его потрясти или размешать, как он тут же превратится в вязкую жидкость. И вот при устройстве свай без учета специфики наших оснований пять зданий – два по Невскому и еще три (во дворе и выходящие на Стремянную улицу) получили серьезнейшие деформации несущих конструкций и являли собой страшную картину. В доме № 55, где еще продолжали жить люди, со двора зияли трещины, в которые можно было просунуть ладонь: ощущение, будто в этом месте произошло землетрясение.

Так продолжалось 12 лет – до тех пор, пока в 2005 году не начали строить вторую очередь гостиницы. Тогда новые владельцы участков пригласили наш Центр геотехнологий вести научно-техническое сопровождение стройки.

– И что же вы тогда сделали?

– Конечно, трещины, образовавшиеся в зданиях окружающей застройки еще в начале 1990-х, к тому времени были замазаны, а фасады заштукатурены, но сами-то здания уже потеряли свою жесткость. Когда строительная фирма приступила к строительству дома № 59 и стала устраивать буронабивные сваи под новое здание гостиницы, мы установили специальное оборудование и датчики и замеряли в том числе и колебания несущих конструкций старой части гостиницы, выходящей на Невский проспект. Надо сказать, что новая – центральная часть здания «Невского Паласа» опирается на фундамент в виде стены в грунте из буронабивных секущихся свай, а фасадная часть, выходящая на Невский, шириной примерно 6 метров опирается на старый мелкозаглубленный бутовый фундамент, под которым имеются деревянные лежни. Это историческая часть сооружения, и ее, конечно, нужно было сохранить.

Результаты наших измерений колебаний показали, что нельзя работать сразу двумя бурильными станками одновременно – сваи следует бурить по одной в разбежку в разных участках площадки, чтобы уменьшить влияние работы буровой установки на здание. Мы определили последовательность работы, а в определенных местах дали рекомендации по усилению фундаментов соседних зданий, выходивших на Стремянную улицу.

– И рекомендации оправдались?

– Старые трещины на доме № 57 все равно немножко раскрылись, но это не были аварийные деформации. А вот когда начали делать один подземный этаж в доме № 55, там возникла тревожная ситуация.

Как это бывает на стройках, нашелся «опытный» прораб... Отступив от методики, которую предусматривал проект производства работ, он решил сделать быстрее и «технологичнее». В результате шпунтовая стенка получила горизонтальные перемещения. Это сказалось и на дополнительной осадке зданий. К счастью, нам удалось заметить это вовремя, но пришлось оперативно усилить фундамент фасадной стены «Невского Паласа». Не будь подобного внимания со стороны геотехников, эта стена гостиницы стала бы давать наклон в сторону Невского проспекта.

К чему я это говорю? При строительстве в центральной части города очень важно, чтобы специалисты вели геотехническое сопровождение и подправляли строителей. В первую очередь это касается случаев, когда земляные работы ведут неспециализированные геотехнические фирмы. При строительстве в Петербурге, особенно в центральной части, с грунтами надо обходиться очень аккуратно и профессионально, а иначе вероятность неприятностей для зданий значительно возрастает.

– Это уже история, завершившаяся благополучно. А какие риски в городе есть сейчас?

– На Гончарной улице недавно достроили новую восьмиэтажную гостиницу. То, что она, на мой взгляд, портит вид с площади Восстания на Староневский и ту же Гончарную, это дела архитектурные и градостроительные, но там были совершены и геотехнические ошибки. Рядом с новым зданием гостиницы по Гончарной с одной стороны находится трехэтажное здание, а с другой – пятиэтажное. И их стены получили серьезные трещины! Образовались трещины и в примыкающих домах по Староневскому проспекту.

– В чем же дело?

– Там, по проекту, должен был быть отрыт восьмиметровый котлован. С учетом большой толщи слабых грунтов в этом месте города и примыкающей застройки, его ограждение следовало бы делать по методу «стена в грунте». Сначала отрывается траншея, которая заполняется специальным глинистым раствором, чтобы он удерживал от обрушения в нее слабый грунт. После опускается армокаркас и заливается бетон, который выдавливает глинистый раствор. В результате в грунте получается железобетонная конструкция, называемая «стеной в грунте». Она хороша тем, что обладает большей жесткостью по сравнению со шпунтом при вскрытии котлована и позволяет выполнить ограждение котлована с меньшими рисками для окружающих зданий.

Но заказчик не пошел на этот более затратный вариант, и по трем сторонам ограждения котлована будущей гостиницы был устроен шпунт, погруженный методом вибрирования. Только вдоль Староневского проспекта выполнили «стену в грунте». В итоге общей пространственной жесткости ограждения не хватило, чтобы предотвратить значительные осадки окружающих зданий, а следовательно, и возникновение трещин в их стенах.

Сегодня строительство гостиницы закончилось, трещины в окружающих зданиях заштукатурили, но соседние дома все равно потеряли жесткость. Любое дополнительное воздействие: транспорт, вскрытие какой-либо траншеи поблизости могут привести к дополнительным раскрытиям трещин.

– В европейских городах наверняка тоже есть слабые грунты. Как там выходят из положения в подобных ситуациях?

– Я часто бываю в Амстердаме, где заканчивается одна из крупнейших строек Голландии последнего времени – центральная линия метро, сооружаемая открытым способом от вокзала вдоль главной улицы Дамрак. Там грунты очень похожи на наши – такие же водонасыщенные и слабые. В отдельных местах котлован держит «стена в грунте», в других они позволяют себе погружать шпунт – но с мощнейшими распорками в виде труб большого диаметра. Но главное – голландские геотехники усилили фундаменты большинства зданий, находящихся слева и справа от подземной стройки. Это, конечно, частная собственность, но государство само решило этот вопрос, понимая, что дома – а некоторые из них и так уже имеют заметный наклон – могут в результате этого строительства получить аварийные деформации!

Я говорил об этом и в Законодательном собрании города, куда меня приглашали для обсуждения вопросов подземного строительства: надо решать этот вопрос, иначе мы либо не сможем ничего серьезного построить в центре города, либо будем упорно разрушать старые здания.

– В распоряжении современной геотехники, наверное, есть и другие современные технологии кроме «стены в грунте»?

– Все большее распространение получает разработка котлованов методом «топ-даун» – в переводе «сверху вниз». Он подразумевает, что, после того как выполнена «стена в грунте», на поверхности делается железобетонное перекрытие, которое служит горизонтальным «диском жесткости». В перекрытии оставляются технологические отверстия, через которые вынимается грунт, а само перекрытие при откопке грунта опирается на временные буронабивные сваи, которые выполняются заранее... Когда достигается определенная отметка нижнего этажа, создается новая плита – и под ней снова выбирается грунт. В результате возникает своего рода пространственная «этажерка». В том числе с использованием этого метода нам удалось спасти здания окружающей застройки при строительстве крупнейшего подземного пространства под будущей второй сценой Мариинского театра.

– Его геотехническое сопровождение тоже вели ваши коллеги по центру?

– А также специалисты СПбГАСУ и СПбГУПС. Это уникальный подземный объект, в настоящее время самый крупный в Петербурге: размером 150 на 80 метров и 12,5 метра глубины! Мы там столкнулись с очень тяжелой ситуацией. Первоначально проектировщиками была сделана та же самая ошибка: столь огромный котлован был огражден шпунтом, удерживать который должны были три ряда распорок из труб. Хотя это был не обычный шпунт, а специально привезенный из Люксембурга так называемый шпунт «Арселор», причем в некоторых местах сдвоенный, но все равно общей жесткости ограждению не хватило. И когда на месте будущей застройки таким же способом выполнили опытный котлован (42 метра на 14 и такой же глубины), опасения подтвердились – горизонтальные перемещения шпунта опытного котлована достигли опасных величин.

Северо-Западная дирекция по строительству, реконструкции и реставрации объектов Министерства культуры вынуждена была поменять генерального проектировщика. Для разработки новой концепции строительства подземной части были приглашены ведущие проектные и строительные организации города: Ленметрогипротранс, Метрострой, СПбГАСУ, СПбГУПС, ЗАО «Геострой», а также академик и вице-президент РААСН, президент Российского общества по механике грунтов, геотехнике и фундаментостроению профессор Вячеслав Александрович Ильичев – известный специалист в геотехнике, имеющий большой опыт по подземному строительству в Москве. Был создан научный совет, который предпринял «мозговой штурм», чтобы решить, что же делать в этой ситуации.

– И что придумали?

– Решили увеличить жесткость шпунтового ограждения, коль скоро оно было создано. Но возвести «стену в грунте» было уже невозможно: нельзя было традиционным методом работать около существующего шпунта, так можно было только навредить. В итоге была использована технология метода «джет-граундинг»: это технология, когда цементный раствор, подаваемый под большим давлением, перемешивается с грунтом... По опыту Москвы, академик Ильичев предложил использовать и метод «топ-даун» для получения горизонтального монолитного «диска жесткости». В итоге мы создали конструкцию, которая и обеспечила необходимую жесткость котлована. Жаль, конечно, что котлован начал отрываться раньше и мы не смогли выполнить такую же плиту на самой поверхности, что сделало бы конструкцию еще более прочной и способствовало бы уменьшению возможной осадки соседних зданий, расположенных на расстоянии 15 метров.

– А их осадку удалось остановить?

– После тщательного исследования грунтов по завершении укрепления ограждения котлована выяснилось, что их состояние даже улучшилось. Однако чудес не бывает: расчеты показали, что близрасположенные здания в итоге все равно получат осадку до 70 – 80 миллиметров – и это, увы, больше, чем предельно допустимые осадки для такого рода сооружений. Понимая этот риск, строители дополнительно усилили основание и фундаменты зданий по Минскому переулку – в соответствии с нашими предложениями и расчетами. Сейчас этим зданиям ничего не грозит, и более того: в силу того, что их основания усилены и жесткость увеличилась, они при необходимости могут быть даже надстроены!

Естественно, все указанные работы привели к удорожанию проекта.

Но я постоянно подчеркиваю мысль: мы можем построить любое сооружение любой высоты или глубины на любых грунтах – вопрос лишь в том, сколько это будет стоить.

– Петербург весь стоит на слабых грунтах или в каких-то частях города ситуация лучше?

– Почти весь центр города стоит на большой толще слабых надморенных грунтов. Севернее, начиная с Поклонной горы, – грунты значительно лучше, там имеются так называемые песчаные озы. Здания, построенные в районе Озерков на мелкозаглубленных фундаментах, дают осадку всего 20 – 40 миллиметров. В южной части города и в Красносельском районе моренные грунты относятся к относительно прочным – там тоже можно строить большинство зданий на традиционных фундаментах.

– Все ли, что касается поведения грунтов, можно предугадать?

– Как вам сказать... Грунт в отличие, скажем, от бетона, металла, чьи свойства изменяются незначительно, природная структура. И хотя созданы многочисленные методы расчета, смоделировать эту сложную природную структуру стопроцентно не удается.

Однако, повторяю, опытные специалисты-геотехники могут с помощью разработанных научных методов прогнозировать поведение грунтов с достаточно большой долей вероятности. Но для этого требуется довольно высокая профессиональная подготовка и, конечно, опыт. Зачастую опыта обычных инженеров-строителей для решения сложных задач подземного строительства не хватает.

– А в СПбГАСУ этому учат?

– Мы ежегодно выпускаем 25 – 30 дипломников по нашей кафедре геотехники, которой я заведую в СПбГАСУ с 2002 года. Но им требуется 3 – 5 лет активной работы в области фундаментостроения, чтобы набраться опыта. Ведь в нашем деле, как в английском судопроизводстве, многое построено на прецеденте, на опыте. В Петербурге есть специалисты, которые могут сразу сказать, какие грунты под той или иной площадкой, где вы собираетесь построить будущее здание, и какую возможную осадку они будут иметь.

– А что еще нужно сделать, чтобы эффективно улучшить ситуацию с геотехникой в городе, повысить уровень и качество принимаемых в этой области решений?

– Я неоднократно обращался к руководству города с тем, что нам надо создать реестр зданий старой постройки в центре Петербурга. Для этого их нужно всесторонне обследовать с использованием инструментальных методов, чтобы понять, в каком состоянии они сейчас находятся. С учетом этого составить программу их реконструкции, потому что многие из них мы можем просто потерять, не выполнив вовремя усиление или реконструкцию.

Понимаю, что материальных средств сразу на все не хватит, но это надо делать сейчас, пусть и постепенно. Такой реестр пригодится не только власти, но и потенциальным инвесторам: они из паспорта обследования здания смогут получить информацию, что оно собой представляет в конструктивном плане и в каком состоянии его основные несущие конструкции и коммуникации. В свою очередь это помогло бы и администрации города в поисках и переговорах с инвесторами.

А то был такой случай: одна небедная дама купила в районе 4-й линии Васильевского острова двухэтажный особнячок XVIII века и захотела сделать там издательский центр и надстроить над ним три этажа. Заказала нам обследование своей покупки, и выяснилось: фундамент никуда не годится. Не то что три этажа надстроить, там для обычной реконструкции здания и замены перекрытий нужно серьезнейшим образом усиливать фундамент.

Когда хозяйка узнала об этом, она так расстроилась!

 по материалам www.spbvedomosti.ru